基于時(shí)序模型的統(tǒng)計(jì)模式識別在結(jié)構(gòu)損傷識別中的應(yīng)用.pdf

1、近些年來，關(guān)于結(jié)構(gòu)損傷不確定性方法的研究越來越受到國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者的關(guān)注，其中基于概率論統(tǒng)計(jì)分析理論框架的損傷識別方法非常有發(fā)展前景，值得深入研究。本文正是基于概率論統(tǒng)計(jì)分析原理，結(jié)合統(tǒng)計(jì)模式識別和時(shí)序模型，利用結(jié)構(gòu)時(shí)程響應(yīng)展開對結(jié)構(gòu)損傷的識別研究。
　　在統(tǒng)計(jì)模式識別的框架內(nèi)，提取結(jié)構(gòu)加速度數(shù)據(jù)并建立時(shí)序模型，再利用模型參數(shù)構(gòu)造損傷敏感特征指標(biāo)和損傷程度因子，然后通過統(tǒng)計(jì)判別實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)損傷的識別。本文通過數(shù)值算例和標(biāo)準(zhǔn)損傷試驗(yàn)對所

2、提方法和指標(biāo)適用性進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果證明該方法和指標(biāo)具有良好的損傷識別、損傷定位和損傷程度度量的能力，且具有一定的抗噪能力。主要完成的工作包括:
　　(1)明確建立時(shí)序模型的步驟，分析選取合適的時(shí)序模型，并確定參數(shù)估計(jì)、模型定階和模型殘差檢驗(yàn)的方法。經(jīng)研究表明，模型系數(shù)和結(jié)構(gòu)特性有密切聯(lián)系，能夠指征結(jié)構(gòu)固有特性變化，因而根據(jù)模型參數(shù)提出兩種損傷敏感指標(biāo)。同時(shí)，為了有效度量損傷程度，根據(jù)損傷敏感指標(biāo)構(gòu)造損傷程度因子。
　　(2)建

3、立數(shù)值模擬算例，通過所得的加速度時(shí)程數(shù)據(jù)，具體分析結(jié)構(gòu)損傷識別過程中的主要影響因素，如模型的選取、模型階數(shù)的確定和樣本長度的確定以及數(shù)據(jù)段樣本重合率等，并討論了這些因素對最終識別結(jié)果的影響。之后結(jié)合具體數(shù)值模擬工況，比較了兩種損傷敏感指標(biāo)和損傷程度因子的識別損傷的能力，并檢驗(yàn)了損傷敏感指標(biāo)對噪聲的魯棒性。
　　(3)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)損傷試驗(yàn)，結(jié)合具體試驗(yàn)工況檢驗(yàn)損傷敏感指標(biāo)判別損傷的能力和損傷程度因子度量損傷、定位損傷的效果。同時(shí)，在這一